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[主观题]

有一套管换热器,内管为φ54×2mm,外管为φ116×4mm的钢管,内管中苯被加热,苯进口温度为50℃,出口温度为80℃,流量为4000kg/h。环隙为133.3℃的饱和水蒸气冷凝,其汽化热为2168.1kJ/kg,冷凝给热系数为11630W/(m2·K)苯在50℃~80℃之间的物性参数平均值为密度ρ=880kg/m3,比热cp=1.86kJ/(kg·℃),黏度μ=0.39×10-3Pa·S,导热率λ=0.134W/(m·K),管内壁垢阻为0.000265(m2·℃)/W,管壁及管外侧垢阻不计。试求:问题一、加热蒸汽消耗量问题二、所需的传热面积问题三、当苯的流量增加50%,要求苯的进出口温度不变,加热蒸汽的温度应为多少?

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第1题
有一套管换热器,内管为φ25mm×1mm,外管为φ38mm×1.5mm。冷水在环隙内流过,用以冷却内管中的高温气体,水的流速为0.3m/s,水的入口温度为20℃,出口温度为40℃。试求环隙内水的对流传热系数。
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第2题
有一单壳程双管程列管换热器,管外用120℃饱和蒸气加热,干空气以12m/s的流速在管内流过,管径为φ38mm×2.5mm,总管数为200根,已知总传热系数为150W/(m2·℃),空气进口温度为26℃,要求空气出口温度为86℃,试求:(1)该换热器的管长应多少?(2)若气体处理量、进口温度、管长均保持不变,而将管径增大为φ54×2mm,总管数减少20%,此时的出口温度为多少?(不计出口温度变化对物性的影响,忽略热损失)。
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第3题
有一台套管换热器,内管为 φ38×2.5mm钢管,外管为 φ57×3mm钢管,换热管总长36m,逆流操作,管内走水,将管间4200kg/h的苯液从65℃冷却到35℃,水温从25℃升到35℃,现已知苯侧对流传热系数为2030w/m2·k,水侧对流传热系数为6610w/m2·k,苯侧垢层热阻为0.18m2·k/kw,苯液比热C p 1 =1.80kJ/kg·k,钢导热系数λ=45w/m·k。试计算:

问题一:该换热器传热系数K

问题二:水侧垢层热阻Rs 2 。

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第4题
有一套管式换热器,内管为φ180×10的钢管. 用水冷却原油,采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃。原油在环隙中流动,流量为500kg/h,其平均比热为3.35kJ/kg.℃,要求从90℃冷却至40℃。已知水侧的对流传热系数为1000W/m2 .℃,油侧的对流传热系数为299W/m2 .℃ (管壁热阻及垢阻忽略不计)。

试求:问题一:总传热系数;

问题二:套管换热器的有效长度;

问题三:所需冷却水用量(水的比热取4.18kJ/kg.℃,忽略热损失);

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第5题
在套管换热器中,冷流体以500kg/h流过φ23×2mm的管内,冷流体的比热为1kJ/kg℃,进出口温度为20℃和80℃,管壁的导热系数为45w/m℃,加热介质走管外,温度由150℃降为90℃,已知管内传热膜系数为α1=700w/m2℃,总传热系数K0(基于管外表面积)为300w/m℃,热损失可以忽略不计。求:管外对流传热膜系数α0;逆流传热所需管长;如果加热介质换为140℃的饱和蒸汽,冷凝为饱和液体,蒸汽冷凝传热膜系数α0=8000w/m2℃,其它条件不变,所需管长;D、换热器使用一年后,发现冷流体的出口温度达不到80℃,请说明原因。
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第6题
有一不锈钢制造的套管换热器,内管直径为φ89mm×3.5mm,流量为2000kg/h的糖浆在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。糖浆的对流传热系数h=230W/(m2·K),水的对流传热系数c=290W/(m2·K)。忽略污垢热阻。试求:①冷却水消耗量;②并流和逆流操作时所需传热面积;③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同,计算冷却水出口温度与消耗量,假设总传热系数随温度的变化忽略不计。
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第7题
在一套管换热器中用水逆流冷却某种溶液,溶液量为1.4kg/s,比热为2KJ/Kg℃,走内管(规格为φ25×2.5mm),从150℃ 冷却到100℃。冷却水走套管环隙,从25℃升温至60℃,水的比热为4.18KJ/Kg℃。

问题一:已知溶液一侧的对流传热系数为1160W/m2 ℃,冷却水一侧的对流传热系数为930W/m2 ℃,忽略管壁和污垢的热阻及热损失,求以传热外表面积为基准的总传热系数K 和冷却水的用量(kg/h)。

问题二:计算内管的外表面积和管长。

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第8题
在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热Cp =2.38kJ/kg℃,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热Cp =4.174kJ/kg℃基于传热外面积的总传热系数K=2000w/m2 ℃, 且保持不变。设热损失可以忽略。试求:

问题一:冷却水用量;

问题二:计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。

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第9题
在内管为φ189×10mm的套管换热器中,将流量为 3500kg/h的某液态烃从 100℃冷却到60℃,其平均比热Cp =2.38kJ/kg.℃, 环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热Cp =4.17kJ/kg.℃,基于传热外面积的总传热系数Ko =2000W/m 2 .℃,设其值恒定,忽略热损失。试求:

问题一:冷却水用量;

问题二:分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。

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第10题
某一套管换热器,由管间的饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽的温度为100℃,空气进口温度为20℃,出口温度为80℃,问此套管换热器内管壁温度应是()。

A.接近空气温度

B.接近饱和蒸汽和空气的平均温度

C.接近饱和蒸汽温度

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第11题

在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热为2&38kJ/(kg。K),环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热为4.174kJ/(kg。K),基于传热外面积的总传热系数K=2000W/(m2K),且保持不变。设热损失可以忽略。试求:(1)冷却水用量;(2)计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。

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